암호화 해시 함수는 오늘날 디지털 보안의 핵심 구성요소다. SHA-1과 SHA-2가 장기간 널리 사용되어 왔지만, 미국 국립표준기술연구소(NIST)가 2015년 최종 승인한 **SHA-3(Secure Hash Algorithm 3)**은 내부 구조에서 큰 변화를 가져온 알고리즘으로 주목할 만하다. 특히 Keccak 해시 함수 기반의 sponge 구조는 이전 SHA 계열보다 유연성과 보안성을 동시에 확보한 것으로 평가받는다.
이번 글에서는 SHA-3 계열 해시 함수를 이용해 클라이언트 사이드 웹 환경에서 직접 해시값을 생성하고 활용하는 웹앱을 설계하고 구현한 과정을 다룬다. 서버와의 통신 없이, 오직 브라우저 내에서 수행되는 순수 자바스크립트 기반 구현이라는 점에서 사용자 프라이버시 보호와 성능 측면에서 장점을 갖는다.
SHA-3 해시 함수 계열의 개요
SHA-3은 기존 SHA-2와는 내부 구조가 완전히 다르다. 가장 큰 차이점은 Merkl-Damgård 구조 대신 sponge 구조를 채택했다는 것이다. 이 구조는 임의 길이의 입력을 받아 고정 길이의 출력을 생성하는 방식으로, 다음과 같은 특성을 지닌다:
- SHA3-224, SHA3-256, SHA3-384, SHA3-512: 고정된 출력 길이를 가지는 함수
- SHAKE128, SHAKE256: 사용자가 출력 길이를 지정할 수 있는 XOF(확장 가능 출력 함수)
이러한 구성은 암호화뿐 아니라 전자서명, 인증, 블록체인 등의 다양한 분야에서 응용 가능성을 열어준다.
클라이언트 사이드 웹 구현의 구성
웹앱의 핵심 기능은 다음과 같다:
- 사용자 입력 수집: textarea를 통해 텍스트 입력
- 해시 알고리즘 선택: 드롭다운 메뉴로 SHA3-224부터 SHAKE256까지 선택
- 해시값 생성: js-sha3 라이브러리를 통해 클라이언트에서 즉시 계산
- 결과 출력 및 복사: 해시값을 결과창에 표시하고, 버튼으로 클립보드 복사
전체는 HTML5, CSS3, 그리고 자바스크립트로 구성되며, 외부 라이브러리는 오직 CDN을 통해 js-sha3 하나만 사용했다.
기술적 설계상의 주요 고려점
1. 브라우저 호환성과 보안
해시 함수는 브라우저에서 직접 실행되므로, 외부 전송이 일절 없어 사용자가 민감한 정보를 해싱하는 경우에도 서버 측 노출 위험이 없다. 또한 SHA-3는 2025년 기준으로 대부분의 최신 브라우저에서 문제없이 작동한다.
2. 복사 기능의 UX 최적화
기존의 document.execCommand('copy')는 호환성 문제로 deprecate되고 있는 API다. 대신 navigator.clipboard.writeText()를 사용하는 방식으로의 개선이 가능하다. 실제 구현에서는 간단한 피드백 메시지(“복사됨!”)를 통해 사용자 경험을 개선했다.
3. SHAKE 함수 출력 길이의 명시적 처리
SHAKE128/256의 경우, 출력 길이를 명확히 지정해야 하기 때문에 코드에서는 shake128(text, 64)와 같이 바이트 단위 길이를 직접 명시하여 256비트/512비트 출력을 생성하도록 구성했다. 이는 함수 특성상 매우 중요한 설계 요소다.
응용 가능성과 활용 시나리오
이러한 SHA-3 기반 해시 생성기는 다음과 같은 용도로 활용될 수 있다:
- 텍스트 무결성 확인
- 해시 기반 인증 토큰 생성
- 메시지 서명 전처리
- 교육 및 실습 환경에서 해시 함수 시각화
특히 클라이언트 사이드에서 실행되므로, 오프라인 환경 또는 민감한 데이터를 다루는 상황에서도 안전하게 사용할 수 있다.
마치며
SHA-3는 단지 새로운 해시 함수가 아니다. 그것은 설계 원리, 보안성, 유연성 측면에서 현대 암호학의 전환점을 보여준다. 이를 웹 기술과 결합함으로써, 누구나 접근 가능하면서도 강력한 보안 도구를 직접 만들어 쓸 수 있는 시대가 도래했다.
기술은 숨기지 않고 설명할 때 진정한 도구가 된다. SHA-3 해시 생성기는 그 단적인 예라 할 수 있다.
답글 남기기